谈通信电源技术发展趋势论文

谈通信电源技术发展趋势论文

　　摘要：在整个电力电子技术架构中，电源技术属于其中的核心内容，是一个融合现代电子、电力变换、控制及电流方式转变等学科，且各学科间系统融合、交叉延伸，现阶段，其已在国防、能源、交通及工业生产等领域得到广泛应用。通信电源是通信网络中的基础设施，维系着通信网的生存与发展。文章基于高效与智能视角，探讨了通信电源技术发展趋势。

　　关键词：高效；智能；通信电源

　　引言

　　在整个通信技术设施中，通信电源在其中虽然仅有较小的占比，但其在通信网络中却发挥着举足轻重的作用，是关键性、核心性基础设施，同时还是通信网络体系中不可替代的独立设备。伴随当今通信技术的日益发展与完善，电信网络结构日渐多样与复杂，这在较大程度上给电源技术提出了更多、更高且更为严格的要求，如具有更高的可管理性，性能更为卓越等，此外，在节能减排工作中，电源设备的作用与重要性也日渐凸显。这些因素均有力推动着通信电源设备朝向智能化、高效率化方向发展。

　　１通信电源概念分析

　　所谓通信电源，从本质上来讲，就是专门为通信设备提供持续电能支持的电力源泉，其在整个通信网络中发挥着不可或缺的作用。另外，其效率、性能及质量的好坏，往往会对整个通信网络的健康、高质量运转产生直接影响。通信电源系统是一个融合保护系统、直流供电系统及交流供电系统于一身的系统化设备，其有着影响突出、面广、点多等特点，无论哪种电源出现故障，均会对整个通信系统的稳定、可靠造成直接影响。

　　２高效率为通信电源综合性能提供切实保障

　　在通信电源架构中，效率为其关键指标。通信电源只有做到散热快、发热少及效率高等要点，才能真正意义上实现高功率密度，也只有这样，才能最大程度提升通信电源的可用性与可靠性。通常情况下，提升通信电源效率的途径主要有：节能方案、提升整流模块效率、高频变化等。

　　２．１高频变化

　　要想切实提升通信电源效率，高频变化便是一个比较有效且常用的技术手段。通过高频变化，能够带来的最突出且最直接的益处，就是大幅降低了通信电源的整体原材料消耗，而且还使所运用的通信电源装置变得日渐小型化，因而可显著提高功能密度。经多层面、广度化理论与实践分析得知，电器产品的体积重量与其对应的供电频率的平方根之间呈明显的反比关系，因此，如果频率从刚开始的工频５０Ｈｚ，短时间内提升至２０ｋＨｚ，那么用电设备的体积重量会降低至工频设计的５％～１０％。这正是开关电源通过变频而带来的益处的根本所在。高频化又是电源动态品质得以提高的'基础保证，可以使通信电源的供电能力变得更加高效、灵活与强大。所谓高频变化技术，实际就是指利用电路拓扑理论（零过渡ＰＷＭ、移相谐振、谐振变换及零开关ＰＷＭ等）与新的理论指导（同步整流、并联均流、高速编程、功率因数校正等）的最全面、先进的电源技术。在用于实现高频变化的各种技术中，关于准谐振技术、软开关技术方面的研究已比较成熟，其中，最具代表性的就是零过渡ＰＷＭ、移相谐振、谐振变换及零开关ＰＷＭ等技术。这些技术较大程度减少了以往硬开关模式下，电源设备处于开通状态，开关器件在开关时电流、电压处于上升、下降时波形交叠产生噪声与损耗，因而真正意义上实现了零电流、零电压开关，这样不仅能降低损耗，而且还大幅提升了电源系统的效率与稳定性。有源功率因数校正技术（ＡＰＦＣ）的不断创新，也有力推动了ＡＣ／ＤＣ开关电源功率因数的提高，不仅消除了电网的谐波“污染”，而且还使开关电源的整体效率得到大幅提升，如图１所示。

　　２．２采用低电流谐波处理技术

　　通过此技术的应用，能够较好地改善电源对电网的负载特性，减少或抑制对其他网络设备可能产生的谐波干扰，另外，还能较大程度提升电源的节能效应。在开发与生产通信电源的早期阶段，人们多对电源的输出特性进行研究，而对电源的输入特性却较少考虑。如传统的在线式电源输入ＡＣ／ＤＣ部分，一般选用桥式整流滤波电路，其呈脉冲状的输入电流，在波峰因数方面，其明显大于纯电阻负载。谐波电流较大的通信电源，往往会对电网带来污染，造成电网波形失真，进而降低负荷能力；如果电网所采用的三相四线制，那么很有可能由于过大的中线电流，而出现一定的安全隐患。可以预见，随着网络时代的来临，通信电源势必会发展成为低谐波输入的新型绿色电源。

　　２．３提升整流模块效率及运用通信电源节能方案

　　在整个通信电源体系中，整流模块为其关键部件。提升整流模块效率的具体方法如下：（１）运用更加高效化的诸如ＬＬＣ串联谐振技术等主电路拓扑；（２）分别对各个部分的电路，开展全面、系统化的能效设计优化，如爬电距离的缩短、风道设计的优化等；（３）根据实际情况，酌情改变整流方式，如无桥ＰＦＣ技术、同步整流技术等；（４）运用新型低耗损器件，替换那么些高耗能器件，如运用ＣｏｏｌＭｏｓ、ＳｉＣ等器件。该技术的运用，能够使当前业界在网应用的通信电源的模块效率得到大幅提升，有效降低网络能源设备的能耗。在利用通信电源节能方案方面，采用的措施有：（１）降低诸如接触器、母排等配电部分器件的压降；（２）全面优化系统空载能耗，关闭那些闲置部分，或者使其处于热待机状态；（３）对系统工作点进行有效调整，以此来使系统始终处于最佳的工作效率点上。如某公司采用的通信电源休眠节能技术，便是依据电源系统实际负载及系统现阶段模块的工作情况，经逻辑判断与控制，在确保系统冗余安全的前提下，有目的性、选择性的将部分模块打开或使其处于休眠状态，以此来促使系统工作在最佳效率点上，达到节能降耗的目的。表１为网上运行的某型通信电源系统通过节能改造后，实际配置２１０Ａ系统，在不同负载率条件下节能前后的效率比较和节能效果测试数据，从其结果可以看出，采用休眠节能技术后，电源系统效率得到了明显提升，并且在不同负载率下保持较平稳的状态。

　　３科学智能引领下实现通信电源的集约

　　在科学智能化技术的有效引领下，通信电源朝向集约化方向发展，多体现于设备易于管理及设计科学等。

　　３．１设计科学

　　运用功率集成设计模式，实现电源结构的简化，以此来持续优化通信电源的各模块，增加集成度。如硅晶片，由于其高度集成，其内部元件数目得到大幅减少，通常可减少２／３以上，另外，结构也变得更为紧密，与分立元件相比，布局减少了连线电阻、分布电容及杂散电感，这样不仅能显著提升产品先进性，而且还大幅降低了电力损耗。

　　３．２易于管理

　　伴随互联网产业的不断发展，有力推动了通信技术的发展，这便要求通信电源设备需拥有网络通信及数据处理方面的能力。如基于ＴＣＰ／ＩＰ协议来实现网络化通信，要求拥有智能型人机界面，使技术管理人员能够对电源设备运行状态进行实时监控，并能实时获取相关技术参数，另外，通信电源还具有数据信息存储、保护、打印、处理、远程开关机等功能，因而便于相关人员更好地管理通信电源。

　　４结束语

　　综上，基于现阶段４Ｇ环境下，通信设备趋向小型轻便、安全可靠，这就对电源产品提出了更高且更加严格的要求，有力推动着通信电源向智能化、高效化方向发展。而高效智能除了能够推动通信电源产业的发展之外，还能推动现代通信网绿色化、可持续化发展。

　　参考文献：

　　［１］李媛．智能化变电站中网络通信技术的应用现状及分析［Ｊ］．通信电源技术，２０１７，３４（５）：１３９－１４０．

　　［２］廖永杰．智能技术在电力系统自动化中的应用探讨［Ｊ］．通信电源技术，２０１５，３２（５）：２６７－２６８．

　　［３］王旭，李志锋，江玉彬，等．基础电信运营企业集约化运维下的智能电网系统［Ｊ］．通信电源技术，２０１５，３２（２）：８７－８９．